Bachelor-/Master-/Diplomarbeit zum Thema "Beschreibung und Parametrierung von TABS-Komponenten und Wandheizungen in BIM"

Kennziffer ISE-2021-18

*Was Sie erwartet*
Ziel der Masterarbeit ist es in Kooperation mit einem Industrieunternehmen thermisch aktive Bauteilsysteme (TABS) wie Systeme zur Betonkernaktivierung (BKT) in BIM zu parametrieren und zu beschreiben. Dies soll in vier verschiedenen Stufen erfolgen:

• auf Basis von Informationen, die für ein Raumbuch erforderlich sind, 
• aus Sicht von detaillierten Herstellerproduktdaten für die Arbeit in CAD und BIM-Modellen, 
• für die As-Built Dokumentation und Inbetriebnahme (Regelungstechnik) 
• sowie aus Sicht des Facility Managements (Verortung, Instandhaltung und Wartung). 

TABS in der Gebäudetechnik werden in BIM-Modellen oftmals unter Zuhilfenahme von 3D-Proxyelementen modelliert bzw. aus „zweckentfremdeten“ Elementen zusammengesetzt, da CAD-seitig keine geeigneten Bauteile zur Verfügung stehen. Weiterhin findet die Modellierung im BIM-Workflow in einer (zu) feinen geometrischen Art und Weise statt, die zu einer hohen Modellkomplexität führt. Aus Sicht des Planungsprozesses sind verschiedene Detaillierungsstufen relevant: In einer frühen Phase, der Bedarfsplanung und Grundlagenermittlung, ist auf Basis eines Raumbuchs zu beschreiben, welcher Typ von TABS im Projekt gefordert ist und welche Parameter dieses besitzt. Im Raumbuch wird dies für einen Raum oder Bereich anhand einzelner Attribute (Werte) definiert. Die Geometrie spielt an dieser Stelle noch keine Rolle. In der Entwurfs- und Ausführungsplanung wird mit 3D Objekten gearbeitet, das Raumprogramm in einem Entwurf und BIM-Modell umgesetzt. Hierbei gelangen in CAD detaillierte 3D-Bauteile aus Herstellerproduktkatalogen zum Einsatz, die technische Eigenschaften als Attribute tragen. Für ein performantes Arbeiten mit CAD ist die Geometrie oftmals zu detailliert. Zur Durchführung von Kollisionsprüfungen im Modell als wichtigem BIM-Anwendungsfall reicht eine geringere geometrische Detaillierung aus. In der anschließenden Betriebs- und Nutzungsphase, nach Fertigstellung eines Bauwerks, sind andere Darstellungsformen gefragt. Im CAFM sind zumeist nicht-geometrische Informationen weitaus wichtiger als ein geometrisches Modell bzw. die geometrische Verortung und nicht ein hochdetailliertes 3D Modell.
*Ihre Aufgaben sind*

• Entwicklung von Modellen von TABS-Komponenten mit einer BIM-Software (z.B. Revit) 
• Entwicklung einer Methodik zur semantischen Beschreibung von TABS-Komponenten in BIM 
• Beschreibung von Steuer- und Regelstrategien von TABS auf Basis einer vorhandenen Methodik zur digitalen Funktionsbeschreibung 
• Erfassung und Beschreibung von User Journeys im Facility Management für die Wartung und Instandhaltung von TABS und Ableitung von BIM-basierten Funktionalitäten für das Facility Management 
• Berücksichtigung von Normen und Richtlinien und spezifische Umsetzung in einer Planungssoftware 
• Implementierung, Test und Validierung der entwickelten Methodik anhand eines realen Demonstrators (Viega Seminarcenter) 

*Was Sie mitbringen*

• Eingeschriebene/r Student/in im Bereich der Ingenieurswissenschaften, Physik, Informatik oder vergleichbar 
• Fachkenntnisse in der Gebäudetechnik und der Regelungstechnik
• Erfahrung mit BIM und semantischen Webtechnologien von Vortei 
• Teamfähigkeit
• Selbstständige Arbeitsweise 
• Programmierkenntnisse in Python, C/C++ oder vergleichbar 
• Kenntnisse in Datenbank Abfragesprachen (SPARQL, SQL) von Vorteil
• Sehr gute Deutschkenntnisse

Die Bachelor-/Master-/Diplomarbeit verläuft in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Energieeffizientes Bauen E3D (RWTH Aachen), dem Industrieunternehmen Viega (Attendorn/Aachen) und dem Fraunhofer- Institut für Solare Energiesysteme (Freiburg).


Fraunhofer ist die größte Organisation für anwendungsorientierte Forschung in Europa. Unsere Forschungsfelder richten sich nach den Bedürfnissen der Menschen: Gesundheit, Sicherheit, Kommunikation, Mobilität, Energie und Umwelt. Wir sind kreativ, wir gestalten Technik, wir entwerfen Produkte, wir verbessern Verfahren, wir eröffnen neue Wege.

Fragen zu dieser Position beantwortet gerne
Nicolas Réhault, Tel.: +49 (0)761 45 88-53 52

Bitte richten Sie Ihre Bewerbung unter Angabe der Kennziffer an:
nicolas.rehault@ise.fraunhofer.de
(Anschreiben, CV und Zeugnisse in einem  pdf-Dokument mit max. 10 MB)

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme
Freiburg

http://www.ise.fraunhofer.de

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